Вращение головки бура.

Независимо от типа буровой головки, она должна последовательно бурить горную породу. Используют три метода для вращения бура в скважине:

1. Бурильная колонна и головка бура приводятся от ротора буровой установки и ведущей бурильной трубы.

2. Буровая колонна и головка бура вращаются верхнеприводным двигателем.

3. Вращается только головка бура от гидравлического бурового двигателя на бурильной колонне.

Ротор буровой установки и ведущая бурильная труба. Буровой ротор – это поворотный стол с зубчатым и цепным приводом, смонтированный в полу буровой вышки, который имеет большой открытый центр для буровой головки и бурильной колонны. Вкладыш бурового ротора под ведущую бурильную трубу – это большое, металлическое приспособление для подвески кондуктора с 4-х, 6-ти или 8-ми сторонним отверстием по центру. Этот вкладыш может брать специальную 4-х, 6-ти или 8-ми стороннюю часть трубы, называемой ведущей бурильной трубой. Ведущая бурильная труба, которая около 40 футов в длину, вращается вкладышем ротора буровой установки точно так же, как шестигранная гайка крутится гаечным ключом. Ведущая бурильная труба свободно скользит во вкладыше вверх и вниз, так как она может быть поднята, пока 30-ти футовая муфта бурильной трубы (самая верхняя муфта в бурильной колонне) соединяется с её низом. Бурильная труба спускается в скважину, пока головка бура коснётся дна скважины, затем можно раскручивать ведущую бурильную трубу. Бурильщик запускает ротор буровой установки, и пока буровая головка проходит скважину на длину ведущей бурильной трубы, эта труба тоже двигается вниз. Когда верхний конец ведущей бурильной трубы выравнивается с вкладышем (с уровнем пола буровой вышки), ведущую бурильную трубу отсоединяют от бурильной колонны и поднимают, пока другую муфту присоединяют, и процесс бурения вниз повторяется. В дальнейшем буровой раствор для бурения подаётся в бурильную колонну. Буровой шланг и вертлюг подсоединяются к верху ведущей бурильной трубы для снабжения её буровым раствором от бурового насоса. Вертлюг – это полое устройство, которое принимает буровой раствор через вертикальную трубу (буровой стояк) и буровой шланг, и передаёт через вращающееся уплотнение к ведущей бурильной трубе и в колонну бурильных труб. Единственный минус роторной бурильной установки в том, что пока извлекается труба с отсоединённой ведущей бурильной трубой, буровой раствор не может нагнетаться и вращение трубы минимально.

Верхний привод. Блок верхнего привода имеет значительные преимущества перед приводом от ведущей бурильной трубы и бурового ротора. Узел верхнего привода вращает бурильную колонну большим гидравлическим двигателем, смонтированном на деррик-кране механизма перемещения. Вместо бурения с одной 30-ти футовой муфтой для выполнения соединения, в верхних приводах используют 3-х муфтовые (90 футовые) «стояки» бурильных труб, что значительно уменьшает количество соединений и время производства спускоподъёмных операций. Главная выгода в том, что бурильщик может одновременно вращать бурильную трубу во время движения её вверх или вниз на расстояние в 90 футов в скважине, и прокачивать буровой раствор. Это позволяет быстро и легко расширять длину, сужения скважины без защемления бурильных труб. Это преимущество больше всего должным образом используют на буровых установках для строительства глубоких скважин и морских буровых установках.

Буровой двигатель. Пока в первых двух методах привода во вращении участвовала колонна бурильных труб, раскручивающая последовательно буровую головку. Метод с буровым двигателем отличается от них. В этом случае здесь гидравлический двигатель (буровой двигатель турбинного или объёмного действия) смонтированный в оборудовании низа бурильной колонны около головки бура. Во время бурения, гидравлическая энергия от бурового раствора передаётся через вращение двигателя на буровую головку. Это достигается за счёт использования множества элементов ротора и статора внутри двигателя, который вращает вал, соединённый с головкой бура. Это даёт несколько преимуществ. Буровые двигатели могут достигать очень высоких скоростей вращения буровой головки, чего нельзя добиться при вращении целой буровой колонны. Для вращения только головки бура требуется меньше энергии. Скважина и обсадные трубы более укреплены, по сравнению с бурильной колонной, когда вращается только головка бура (без бурильных труб). Высокое число оборотов буровой головки в результате улучшает скорость проходки и вибрацию, уменьшая количество сбоев. Буровые двигатели широко используются для направленного бурения, где они сохраняют необходимую ориентацию инструмента, расположенного в требуемом направлении.

Дата добавления: 2015-10-13